Як працуе семисегментный індыкатар?

Святлодыёд (або святловыпрамяняльны дыёд) уяўляе сабой аптычны дыёд, выпраменьвальны светлавую энергію ў выглядзе «фатонаў», калі ён зрушаны ў прамым кірунку. У электроніцы мы называем гэты працэс электролюминесценцией. Колер бачнага святла, выпраменьванага СВД, ляжыць у дыяпазоне ад сіняга да чырвонага і вызначаецца спектральнай даўжынёй хвалі выпраменьванага святла, якая, у сваю чаргу, залежыць ад розных прымешак, якія дадаюцца ў паўправадніковыя матэрыялы ў працэсе іх вытворчасці.

Святлодыёды маюць шмат пераваг у параўнанні з традыцыйнымі лямпамі і свяцільнямі, і, мабыць, самым галоўным з іх з'яўляецца іх невялікі памер, даўгавечнасць, розныя колеру, таннасць і лёгкая даступнасць, здольнасць лёгка ўзаемадзейнічаць з рознымі іншымі электроннымі кампанентамі ў лічбавых схемах.

Але галоўная перавага святлодыёдаў складаецца ў тым, што дзякуючы іх малому памеры, некаторыя з іх могуць быць сканцэнтраваны ў адным кампактным корпусе, утвараючы так званы семисегментный індыкатар.

Семисегментный індыкатар складаецца з сямі святлодыёдаў (адсюль і яго назва), размешчаных прастакутнікам, як паказана на малюнку. Кожны з сямі святлодыёдаў называецца сегментам, паколькі пры святленні сегмент ўтварае частку лічбы (дзесятковай або 12-карычная сістэмы злічэння). Часам у межах аднаго пакета выкарыстоўваецца 8-й дадатковай святлодыёд. Ён служыць для адлюстравання дзесятковай кропкі (DP), дазваляючы, такім чынам, адлюстроўваць дзесятковы дроб, калі два ці больш за 7-сегментных індыкатараў злучаныя разам для прадстаўлення лікаў больш дзесяці.

Кожны з сямі святлодыёдных сегментаў дысплея злучаны з адпаведнай пляцоўкай кантактнага шэрагу, размешчанага прама на прамавугольным пластыкавым корпусе індыкатара. Святлодыёдныя кантакты прамаркіраваныя пазнакамі ад a да g, якія прадстаўляюць кожны асобны сегмент. Іншыя кантакты святлодыёдных сегментаў злучаныя паміж сабой і ўтвараюць агульны вывад.

Такім чынам, прамое зрушэнне, пададзеную на адпаведныя кантакты святлодыёдных сегментаў у пэўным парадку, прымусіць некаторыя сегменты свяціцца, а астатнія застануцца прыцемненымі, што дазваляе высвяціць патрэбны сімвал шаблону колькасці, якое будзе адлюстравана на дысплеі. Гэта і дазваляе нам прадстаўляць кожную з дзесяці дзесятковых лічбаў ад 0 да 9 на 7-сегментный індыкатары.

Агульная выснова, як правіла, выкарыстоўваецца для вызначэння тыпу 7-сегментнага дысплея. Кожны святлодыёд дысплея мае два злучальных вываду, адзін з якіх называецца "анод", а другі, адпаведна, носіць назву "катод". Таму святлодыёдны семисегментный індыкатар можа мець два тыпу схемотехнического выканання - з агульны катодам (АК) і з агульным анодам (ОА).

Розніца паміж гэтымі двума тыпамі дысплеяў заключаецца ў тым, што ў канструкцыі з ОК катоды ўсіх 7 сегментаў непасрэдна злучаныя адзін з адным, а ў схеме з агульным (ОА) анодам паміж сабой злучаныя аноды ўсіх 7 сегментаў. Абедзве схемы працуюць наступным чынам.

• Агульны катод (АК) - злучаныя паміж сабой катоды ўсіх святлодыёдных сегментаў мае ўзровень лагічнага "0" або падлучаны да агульнага провада. Асобныя сегменты высвечваюцца падачай на іх анодны вывад сігналу "высокага" лагічнага ўзроўня або лагічнай "1" праз абмежавальны рэзістар для стварэння прамога зрушэння асобных святлодыёдаў.
• Агульны анод (ОА) - аноды ўсіх святлодыёдных сегментаў аб'яднаныя і маюць ўзровень лагічнай "1". Асобныя сегменты індыкатара свецяцца пры злучэнні кожнага канкрэтнага катода з зямлёй, лагічным "0" або нізкапатэнцыяльных сігналам праз адпаведны абмежавальны рэзістар.

У цэлым семисегментные індыкатары з агульным анодам больш папулярныя, так як многія лагічныя схемы могуць запатрабаваць больш току, чым здольны аддаць крыніца харчавання. Таксама адзначым, што дысплей з агульным катодам не з'яўляецца прамой заменай у ланцугу для дысплея з агульным анодам. І наадварот - гэта раўнацэнна ўключэнню святлодыёдаў у зваротным кірунку, і, такім чынам, выпраменьванне святла не адбудзецца.

Хоць 7-сегментный індыкатар можна разглядаць як адзіны дысплей, ён усё ж такі складаецца з сямі асобных святлодыёдаў у рамках аднаго пакета, і як такія гэтыя святлодыёды маюць патрэбу ў абароне ад перагрузкі па току. Святлодыёды выпраменьваюць святло толькі тады, калі яны зрушаныя ў прамым напрамку, а колькасць выпраменьванага імі святла прапарцыйна прамым току. Гэта азначае толькі тое, што інтэнсіўнасць свячэння святлодыёда ўзрастае прыкладна лінейна з павелічэннем току. Так што, каб пазбегнуць пашкоджання святлодыёда, гэты прамы ток павінен кантралявацца і абмяжоўвацца да бяспечнага значэння вонкавым абмежавальным рэзістарам.

Такія семисегментные індыкатары называюцца статычнымі. Істотным іх недахопам з'яўляецца вялікая колькасць высноў у пакеце. Для ліквідацыі гэтага недахопу прымяняюцца схемы дынамічнага кіравання семисегментными індыкатарамі.

Семисегментный індыкатар заваяваў вялікую папулярнасць сярод радыёаматараў, паколькі ён зручны ў выкарыстанні і лёгкі для ўспрымання.